宇宙最高溫度紀(jì)錄 官方解讀背后意義

　　斯賓塞·克萊因(Spencer Klein)

　　美國加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)家、勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室資深科學(xué)家

　　什么是宇宙最熱目標(biāo)?這個(gè)答案取決于“目標(biāo)”的定義，溫度是衡量每個(gè)粒子平均能量的一種方法，但只有當(dāng)大量粒子已經(jīng)熱化(達(dá)到類似的平均能量)，溫度才會(huì)起作用。我們永遠(yuǎn)不會(huì)討論單個(gè)原子的溫度，就像我們不會(huì)將單個(gè)分子稱為液體或者氣體，如果單個(gè)粒子具有完全不同的能量，我們也不會(huì)使用溫度這個(gè)術(shù)語進(jìn)行描述。

　　正常情況下，我們通常用100-1000個(gè)粒子討論一個(gè)熱化系統(tǒng)，在個(gè)數(shù)量限制下，地球上最熱目標(biāo)是夸克膠子等離子體(QGPs)，是當(dāng)歐洲核子研究委員會(huì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)碰撞兩個(gè)鉛核時(shí)產(chǎn)生的，當(dāng)鉛核動(dòng)能轉(zhuǎn)化為核物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)千個(gè)夸克和膠子�？淇撕湍z子膨脹和冷卻，最終結(jié)合形成質(zhì)子和其它強(qiáng)子，達(dá)到最高溫度取決于它們首次成為夸克膠子等離子體的時(shí)間，同時(shí)也取決于夸克和膠子相互作用達(dá)到的熱化程度，這一點(diǎn)并不是很好地理解。因此，要定義夸克膠子等離子體首次作為熱化目標(biāo)存在的時(shí)間并不容易，一個(gè)計(jì)算出的初始時(shí)間相當(dāng)于5.5萬億攝氏度，如果初始時(shí)間不同，溫度可能會(huì)升高或者降低50%。

　　如果這個(gè)問題不受空間和時(shí)間的限制，那么宇宙大的溫度要比這個(gè)溫度高許多。就像夸克膠子等離子體一樣，決定它什么時(shí)候首次變成一個(gè)熱化物體取決于“目標(biāo)目標(biāo)”的定義，但即使忽略宇宙最早、非常熾熱的時(shí)期，宇宙溫度很容易達(dá)到100萬億攝氏度以上。